
_START_ARTICLE_
فولاذ مقاوم للصدأ
_START_PARAGRAPH_
الفولاذ المقاوم للصدأ أو الصلب المقاوم للصدأ (بالإنجليزية: Stainless Steel) هو سبيكة معدنية حديدية تحتوي على خليط من العناصر حيث نسبة الحديد فيها لا تقل عن 50%، ونسبة الكروم من 5% إلى 30% والنيكل والمولبيدنيوم حوالي 8.5% ونسبة الكربون بحد أقصى 2 %، وتكتسب مقاومتها للصدأ والتآكل بسبب تكوين طبقة رقيقة متماسكة وغير مرئية من أكسيد الكروم تلتصق بسطح المعدن وتقيه من التآكل، وتكون هذه الطبقة واقية بدرجة كافية كلما كانت نسبة الكروم في الفولاذ عالية._NEWLINE_عرف الفولاذ المقاوم للصدأ لأول مرة من قبل هاري بريسلي في العام( 1912) حيث استطاع الحصول على سبيكة تحتوي على (12-13٪) كروم لا تصدأ في الجو وفي أوساط أخرى وقد استعملت لصناعة أدوات المائدة ومنذ ذلك الحين وحتى الآن ظهرت أنواعا عديدة خصوصا تلك التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل بسبب وجود وسط قاس مساعد على التآكل مثل الأوساط الموجودة في الصناعات الكيميائيه والبترولية._NEWLINE_هذا الاسم (صلب مقاوم للصدأ) ينبع من حقيقة أن الصلب (الفولاذ) المقاوم للصدأ لا يصدأ بتلك السهولة التي يصدأ بها الصلب الكربوني العادي، ولكنه في الحقيقة قابل للتآكل والصدأ عند ظروف خاصة، وتختلف مقاومته للصدأ باختلاف نسبة الكروم فيه، لذا فإنه من المهم اختيار النوع الصحيح من الصلب المقاوم للصدأ حسب التطبيق الذي سيستخدم فيه.
_START_SECTION_
أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ
_START_PARAGRAPH_
يقسم الفولاذ المقاوم للصدأ حسب التركيب الميتالرجي إلى أربع مجاميع رئيسية تختلف عن بعضها البعض في مقاومتها للتآكل وخواصها الميكانيكية وكذلك كلفتها._NEWLINE_إن كل مجموعة تحوي على أنواع قياسية تختلف عن بعضها في التركيب الكيمياوي وكذا في استخداماتها، وكل نوع يشار إليه برقم يسمى الرقم الدال أو رقم الدلالة وحسب الأنظمة المختلفة مثل النظام الأمريكي الخاص بجمعية الحديد والفولاذ الأمريكية AISI.
_START_SECTION_
الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسايتي
_START_PARAGRAPH_
تسمى هذه المجموعة بهذا الاسم لكونها لها قابلية على تكوين المارتنسايت عند تبريدها تبريدا سريعا من الحالة التي يكون تكوينها أوستنيت، أي من درجات الحرارة العالية. تتميز سبائك هذه المجموعة باحتوائها على الكربون ولها ممغنطة وقابلية اللحام منخفضة، ومقاومة تآكل معتدلة ،حيث أن مقاومة التآكل لسبائك هذه المجموعة هي أقل من سبائك المجموعتين الثانية والثالثة، كما أن مقاومة الشد والصلادة لها تكون عالية لذلك فهي تستخدم في الأغراض التي تتطلب مقاومة شد وصلادة عاليتين ومقاومة تآكل معتدلة نسبيا._NEWLINE_تستخدم في صناعة أجزاء الصمامات ومحامل الكريات مثل السبيكة 440 وتستخدم أيضا السبيكة 420 لصناعة الأدوات الجراحية.
_START_SECTION_
الفولاذ المقاوم للصدأ الفرّيتي
_START_PARAGRAPH_
يحتوي هذا النوع على نسبة عالية من الكروم مقارنة مع الأنواع الأخرى مما تؤدي إلى استقرارية الفيرّيت كما أنه غير قابل للتصليد. ومن أشهر أنواع سبائك هذه المجموعة هي (السبيكة 430) والتي تتميز بمقاومة تآكل جيدة في الجو ،لذات فإنها تستعمل بشكل واسع في صناعة أجزاء زخارف السيارات وفي مصانع أكسدة الأمونيا وفي صناعة أدوات الطعام المنزلية مثل الصحون والقدور وكذلك الثلاجات والغسالات ... الخ ،أما النوعان (422) و(446) يتميزان بمقاومة الكبريت نظرا لوجود نسبة عالية من الكروم._NEWLINE_وحديثا ظهر نوع آخر لهذه المجموعة وهو الفولاذ المقاوم للصدأ الفرّيتي العالي النقاوة الذي يحتوي نسبة ضئيلة جدا من الكربون والنتروجين وأهم ما يمتاز به هو الخواص الميكانيكية العالية لمنطقة اللحام التي تفتقر إليها السبائك الأخرى._NEWLINE_وأهم المظاهر الحسنة لسبائك هذه المجموعة هي مقاومتها للتآكل الإجهادي خاصة في الماء الذي يحتوي على الكلوريدات.
_START_SECTION_
الفولاذ المقاوم للصدأ القابل للتصليد بالتعتيق
_START_PARAGRAPH_
سبائك هذه المجموعة تصلد بالتعتيق أو بالترسيب ويمكن تعزيز قوتها بإضافة النحاس والألمنيوم والنيوبيوم ،أما مقاومة التآكل لها هي أقل من مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (304) تدخل استعمالاتها في صناعة الصواريخ والطائرات._NEWLINE_و قد ظهرت مؤخرا سبائك أخرى من الفولاذ المقاوم للصدأ مثل CD-4MCu فيراليوم، وهي سبائك مزدوجة التركيب حيث تركيبها الميتلرجي هو فيريت في أرضية من الأوستنيت، أمّا مكوناتها الكيميائية الأساسية فهي الكروم والنيكل وهذا ما يكسبها خواص ميكانيكية ومقاومة تآكل عاليتين._NEWLINE_إن كافة سبائك المجاميع الأربعة تشكل ميكانيكيا عدا السبيكة D-4MCu التي تشكل بالسباكة.
_START_SECTION_
استخدامات الصلب المقاوم للصدأ
_START_PARAGRAPH_
يدخل هذا النوع من الصلب في صناعات متعددة ولكن يستعمل بصفة أساسية للصناعات التي تحتاج إلى مقاومة عالية جدا للصدأ (كالأدوات المنزلية وعلب المشروبات وشفرات الحلاقة الداخلية والنقل وبعض أجزاء الآلات المعرضة للرطوبة) . يستخدم في أدوات الجراحة وأدوات المائدة وتتميز أواني الطبخ المصنوعة من الصلب (الفولاذ) الذي لا يصدأ بأنها موصلة جيدة للحرارة وذات صلابة وقوة شديدتين، وهي رخيصة الثمن وتقاوم الصدأ عند تعرضها للماء أو تخزينها دون تجفيفها، ويمكن استعمالها بشكل مستمر فترة طويلة._NEWLINE_تستحوذ الصناعات الكيميائية ومنشآت الطاقة على أكثر من ثلث استهلاك الأصلاب المقاومة للصدأ ومن أمثلة تلك التطبيقات أوعية المفاعلات النووية والمبادلات الحرارية والأنابيب والمواسير في صناعة البترول ، و مكونات كثيرة في الصناعات الكيميائية وصناعة عجائن الورق وأجزاء كثيرة في أفران وغلايات محطات إنتاج الكهرباء من الوقود الحفري.
_START_SECTION_
الإنتاج العالمي
_START_PARAGRAPH_
بلغ الإنتاج العالمي للفولاذ مقاوم الصدأ نحو 38 مليون طن في عام 2013 ،_NEWLINE_وارتفع انتاجه عالميا إلى 42 مليون طن في عام 2014.